JP4973066B2 - Compressor and operating method of compressor - Google Patents
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Description
この発明は、圧縮機及び圧縮機の作動方法に関し、特に、吸入室と連通する吸入通路の途中に吸入絞り弁が設けられた圧縮機及びその作動方法に関する。 The present invention relates to a compressor and a method for operating the compressor, and more particularly to a compressor in which a suction throttle valve is provided in the middle of a suction passage communicating with a suction chamber and a method for operating the compressor.
従来、圧縮機としては、例えば、特許文献1に開示された冷媒圧縮機が知られている。
この種の圧縮機では、吐出圧の冷媒ガスを圧縮機から外部冷媒回路へ送り出す前に、冷媒ガスに含まれるミスト状の潤滑油を分離して貯油室に分離した潤滑油を留めるとともに、貯留した潤滑油をクランク室へ供給する構成が採用されている。
Conventionally, as a compressor, for example, a refrigerant compressor disclosed in
In this type of compressor, before sending the refrigerant gas at the discharge pressure from the compressor to the external refrigerant circuit, the mist-like lubricating oil contained in the refrigerant gas is separated, and the separated lubricating oil is retained in the oil storage chamber and stored. A configuration is adopted in which the lubricating oil is supplied to the crank chamber.
この圧縮機では、吐出容量が最大となる最大容量運転時から吐出容量が最小となる最小容量運転時に至る全ての運転時において、常に潤滑油が貯油室からクランク室へ供給される。
このため、この技術によれば、冷媒ガスの循環流量が減少する高速低負荷条件下での運転であっても圧縮機における摺動部へ潤滑油を供給することができるとしている。
In this compressor, the lubricating oil is always supplied from the oil storage chamber to the crank chamber during all operations from the maximum capacity operation at which the discharge capacity is maximum to the minimum capacity operation at which the discharge capacity is minimum.
For this reason, according to this technique, the lubricating oil can be supplied to the sliding portion of the compressor even in the operation under the high speed and low load condition in which the circulation flow rate of the refrigerant gas is reduced.
また、摺動部へ潤滑油を常に供給するため、分離された潤滑油を吸入室を介してクランク室へ供給することも考えられる。
しかしながら、特許文献1に開示された圧縮機では、圧縮機の最小容量運転時においても潤滑油がクランク室へ常時供給されるという問題がある。
クランク室に潤滑油が過剰に貯留された場合、斜板等の圧縮機における回転要素が潤滑油を高速で攪拌すると、攪拌による摩擦熱が発生する。
However, the compressor disclosed in
When the lubricating oil is excessively stored in the crank chamber, frictional heat is generated by stirring when the rotating element in the compressor such as a swash plate stirs the lubricating oil at a high speed.
攪拌による摩擦熱は圧縮機の温度上昇を招き、圧縮機の高温化は、例えば、圧縮機における摺動部位や、ゴム材料や樹脂材料により形成されている各種シール部材の耐久性を低下させるおそれがある。 Friction heat due to agitation leads to an increase in the temperature of the compressor, and the high temperature of the compressor may reduce the durability of various sealing members formed of, for example, a sliding portion in the compressor or a rubber material or a resin material. There is.
さらに言うと、停止後の圧縮機においては、貯油室に貯留されている潤滑油は少ない状態にある。
この状態から圧縮機を起動すると、貯油室の潤滑油が全てクランク室又は吸入室へ流失してしまい、吐出圧の冷媒ガスがクランク室又は吸入室へ戻るという、いわゆるガスパス現象を招くおそれがある。
Furthermore, in the compressor after being stopped, the amount of lubricating oil stored in the oil storage chamber is small.
When the compressor is started from this state, all of the lubricating oil in the oil storage chamber is lost to the crank chamber or the suction chamber, which may cause a so-called gas path phenomenon in which the refrigerant gas at the discharge pressure returns to the crank chamber or the suction chamber. .
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、吸入絞り弁の開閉を利用することにより、貯油室からの潤滑油の供給を圧縮機の運転状態に応じて適切に制御することができる圧縮機及び圧縮機の作動方法の提供にある。
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to appropriately supply the lubricating oil from the oil storage chamber according to the operating state of the compressor by utilizing the opening and closing of the suction throttle valve. The present invention provides a compressor that can be controlled and a method for operating the compressor.
The
上記課題を達成するため、本発明は、ハウジングに、外部冷媒回路に接続される吸入ポートを介して冷媒ガスが吸入される吸入室と、前記外部冷媒回路に接続されて冷媒ガスが吐出される吐出室と、前記吐出室から吐出される吐出圧の冷媒ガスから分離された潤滑油を貯留する貯油室とを有する圧縮機であって、前記圧縮機はさらに、前記吸入ポートと前記吸入室を連通する吸入通路と、弁体に作用する差圧に基づいて前記吸入通路の開度を調整する吸入絞り弁と、前記貯油室の潤滑油を前記吸入通路における前記吸入絞り弁の上流側に通す潤滑油通路とを備えていることを特徴とする。 To achieve the above object, according to the present invention, a housing is provided with a suction chamber into which a refrigerant gas is sucked through a suction port connected to an external refrigerant circuit, and the refrigerant gas is discharged by being connected to the external refrigerant circuit. a discharge chamber, a compressor and a lubricant storage chamber for storing the separated lubricating oil from the refrigerant gas in the discharge pressure discharged from the discharge chamber, the compressor further the suction chamber and the suction port a suction passage communicating, and suction throttle valve for adjusting an opening degree of the suction passage based on a differential pressure acting on the valve body, through the lubricating oil of the oil storage chamber upstream of the suction throttle valve in the suction passage characterized in that it includes a lubricating oil passage.
本発明では、圧縮機の運転時には貯油室の潤滑油が潤滑油通路を通じて吸入通路における前記吸入絞り弁の上流側へ導入されるが、吸入絞り弁の閉弁により吸入通路が遮断される場合、吸入通路を通じた吸入室への冷媒ガスの供給が遮断されるとともに、潤滑油通路を通じて吸入通路に供給される潤滑油は、吸入絞り弁の上流側吸入通路において貯留される。
このため、圧縮機を停止しても、分離された潤滑油が吸入室を介してクランク室へ供給されることを防止でき、クランク室へ過度に貯留されることがない。
In the present invention, when the compressor is operated, the lubricating oil in the oil storage chamber is introduced to the upstream side of the suction throttle valve in the suction passage through the lubricant passage, but when the suction passage is blocked by the closing of the suction throttle valve, The supply of the refrigerant gas to the suction chamber through the suction passage is shut off, and the lubricating oil supplied to the suction passage through the lubricating oil passage is stored in the suction passage upstream of the suction throttle valve.
For this reason, even if the compressor is stopped, the separated lubricating oil can be prevented from being supplied to the crank chamber via the suction chamber, and is not excessively stored in the crank chamber.
また、上記の圧縮機において、前記潤滑油通路は、該潤滑油通路における潤滑油の流量を制御する開閉弁を有してもよい。
従来は、ガスパスを防止するために、潤滑油通路の径を絞り、潤滑油が戻り過ぎないようにする必要があったが、潤滑油通路の径が小さいために異物が詰まりやすく、貯油室等にフィルタを配置しなければならなかった。
本発明では開閉弁により潤滑油の流量を制御し、絞ることができるため、潤滑油通路の径を絞る必要がなくなり、異物が詰まるおそれも殆どないことから従来では必要としたフィルタを削減することができる。
In the above compressor, the lubricating oil passage may include an on-off valve that controls a flow rate of the lubricating oil in the lubricating oil passage.
Conventionally, in order to prevent a gas path, it has been necessary to reduce the diameter of the lubricating oil passage so that the lubricating oil does not return too much. Had to put a filter on.
In the present invention, since the flow rate of the lubricating oil can be controlled and throttled by the on-off valve, it is not necessary to reduce the diameter of the lubricating oil passage, and there is almost no possibility of foreign matter clogging, so that the number of filters required in the past is reduced. Can do.
さらに、上記の圧縮機において、前記開閉弁は前記貯油室内の圧力と前記吸入通路における前記吸入絞り弁の上流側の圧力との圧力差に応じて前記潤滑油通路を開閉するリード弁としてもよい。
この場合、開閉弁としてのリード弁は、貯油室内の圧力と吸入通路における吸入絞り弁の上流側の圧力との圧力差に応じ開閉される。
弁設置のスペースが制限を受ける場合でも圧力差に応じて開閉する開閉弁が簡単な構造で済む。
Further, in the above compressor, the on-off valve may be a reed valve that opens and closes the lubricating oil passage according to a pressure difference between a pressure in the oil storage chamber and a pressure upstream of the suction throttle valve in the suction passage. .
In this case, the reed valve as the on / off valve is opened / closed according to the pressure difference between the pressure in the oil storage chamber and the pressure upstream of the suction throttle valve in the suction passage .
Even when the valve installation space is restricted, a simple structure is required for the on-off valve that opens and closes according to the pressure difference.
さらに、上記の圧縮機において、前記潤滑油通路は、前記開閉弁により開閉される第1弁孔及び第2弁孔を有し、前記第1弁孔に対して閉弁状態の前記開閉弁は、前記第1弁孔を通る潤滑油の流量を抑制し、前記第1弁孔に対して最大開弁状態の前記開閉弁は前記第2弁孔を閉じて該第2弁孔を通る潤滑油の流量を抑制するようにしてもよい。
この場合、第1弁孔に対して閉弁状態の開閉弁は第1弁孔を通る潤滑油の流量を抑制する。
また、第1弁孔に対して最大開弁状態の開閉弁は第2弁孔を閉じるから、第2弁孔を通る潤滑油の流量は抑制される。
開閉弁は第1弁孔に対してほぼ閉弁状態と開弁状態の中間付近の位置で開弁するとき、潤滑油通路を通る潤滑油の流量は最大となる。
従って、圧縮機の最小容量運転時や運転停止時という潤滑油分離能力が極めて低い状態で、潤滑油通路を通る潤滑油の流量を抑制することができ、ガスパスを防止することができる。
更に、圧縮機の高負荷低速運転時のように、冷媒流量が低流量で潤滑油分離能力が低いにも関わらず、高負荷により吐出圧が高圧となり、貯油室内の圧力と上流側吸入通路の圧力との圧力差が大きく、潤滑油通路を通る潤滑油の流量が大きくなるような状態であっても、開閉弁が第2弁孔を閉じて潤滑油の流量を抑制することができ、ガスパスを防止することができる。
Further, in the above compressor, the lubricating oil passage has a first valve hole and a second valve hole that are opened and closed by the on-off valve, and the on-off valve in a closed state with respect to the first valve hole is The flow rate of the lubricating oil passing through the first valve hole is suppressed, and the on-off valve that is in a maximum open state with respect to the first valve hole closes the second valve hole and passes through the second valve hole. The flow rate may be suppressed.
In this case, the on-off valve that is closed with respect to the first valve hole suppresses the flow rate of the lubricating oil that passes through the first valve hole.
In addition, since the open / close valve in the maximum valve open state with respect to the first valve hole closes the second valve hole, the flow rate of the lubricating oil passing through the second valve hole is suppressed.
When the on-off valve opens at a position near the middle between the valve-closed state and the valve-opened state with respect to the first valve hole, the flow rate of the lubricating oil passing through the lubricating oil passage is maximized.
Therefore, the flow rate of the lubricating oil passing through the lubricating oil passage can be suppressed and the gas path can be prevented in a state where the lubricating oil separating ability is extremely low when the compressor is operated at the minimum capacity or when the operation is stopped.
Furthermore, although the refrigerant flow rate is low and the lubricating oil separation capacity is low, such as during high-load low-speed operation of the compressor, the discharge pressure becomes high due to the high load, and the pressure in the oil storage chamber and the upstream suction passage Even when the pressure difference from the pressure is large and the flow rate of the lubricating oil through the lubricating oil passage is large, the on-off valve can close the second valve hole to suppress the flow rate of the lubricating oil, and the gas path Can be prevented.
さらに、上記の圧縮機において、吸入室を有するハウジング部材とシリンダブロックとの間に、ガスケットと、吸入弁又は吐出弁を形成する弁形成体と、弁板が介在され、前記第1弁孔は前記ガスケットに形成され、前記第2弁孔は前記弁板に形成され、前記リード弁は前記弁形成体に形成され、かつ、前記弁板により最大開度を規定するようにしてもよい。
この場合、ガスケットに第1弁孔を設けるとともに弁板に第2弁孔を設け、さらに、弁形成体に第1弁孔と第2弁孔を開閉するリード弁を設けるだけでよいから、リード弁を設けるために新たな部品を追加する必要がない。
Further, in the above compressor, a gasket, a valve forming body that forms a suction valve or a discharge valve, and a valve plate are interposed between a housing member having a suction chamber and the cylinder block, and the first valve hole is It may be formed in the gasket, the second valve hole is formed in the valve plate, the reed valve is formed in the valve forming body, and a maximum opening degree may be defined by the valve plate.
In this case, the first valve hole is provided in the gasket, the second valve hole is provided in the valve plate, and the reed valve for opening and closing the first valve hole and the second valve hole is provided in the valve forming body. There is no need to add new parts to provide a valve.
さらに、本発明は、ハウジングに、外部冷媒回路に接続される吸入ポートを介して冷媒ガスが吸入される吸入室と、前記外部冷媒回路に接続されて冷媒ガスが吐出される吐出室と、前記吐出室から吐出される吐出圧の冷媒ガスから分離された潤滑油を貯留する貯油室とを有する圧縮機の作動方法であって、弁体に作用する差圧に基づいて前記吸入ポートと前記吸入室とを連通する吸入通路に設けた吸入絞り弁を開閉し、分離された前記潤滑油を前記吸入通路における前記吸入絞り弁の上流側へ通し、前記吸入絞り弁の開弁により前記潤滑油を前記吸入絞り弁を通じて前記吸入室へ供給させ、前記吸入絞り弁の閉弁により前記吸入室への前記潤滑油の供給を抑制することを特徴とする。 Further, the present invention provides a housing, a suction chamber into which refrigerant gas is sucked through a suction port connected to an external refrigerant circuit, a discharge chamber connected to the external refrigerant circuit and from which refrigerant gas is discharged, An operation method of a compressor having an oil storage chamber for storing lubricating oil separated from a refrigerant gas having a discharge pressure discharged from a discharge chamber, wherein the suction port and the suction are based on a differential pressure acting on a valve body A suction throttle valve provided in a suction passage communicating with the chamber is opened and closed, the separated lubricating oil is passed to the upstream side of the suction throttle valve in the suction passage, and the lubricating oil is opened by opening the suction throttle valve. The suction throttle valve is supplied to the suction chamber, and the supply of the lubricating oil to the suction chamber is suppressed by closing the suction throttle valve.
この場合、吸入絞り弁が吸入通路を開くとき、貯油室の潤滑油は潤滑油通路、吸入通路及び吸入絞り弁を通じて吸入室へ導入される。
一方、吸入絞り弁が吸入通路を閉じるとき、潤滑油通路を通じて吸入絞り弁の上流側へ導かれる潤滑油は、吸入絞り弁の上流側において貯留される。
このため、吸入絞り弁が吸入通路を閉じる場合に、分離された潤滑油が吸入室やクランク室へ供給されることがない。
In this case, when the suction throttle valve opens the suction passage, the lubricating oil in the oil storage chamber is introduced into the suction chamber through the lubricant passage, the suction passage, and the suction throttle valve.
On the other hand, when the suction throttle valve closes the suction passage, the lubricating oil guided to the upstream side of the suction throttle valve through the lubricating oil passage is stored on the upstream side of the suction throttle valve.
For this reason, when the suction throttle valve closes the suction passage, the separated lubricating oil is not supplied to the suction chamber or the crank chamber.
本発明によれば、吸入絞り弁の開閉を利用することにより、貯油室からの潤滑油の供給を圧縮機の運転状態に応じて適切に制御することができる圧縮機及び圧縮機の作動方法を提供することができる。 According to the present invention, by utilizing the opening and closing of the suction throttle valve, a method of operating a compressor and the compressor can be appropriately controlled according to the supply of lubricating oil from the oil reservoir to the operating state of the compressor Can be provided.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る圧縮機を図1〜図4に基づいて説明する。
図1は、第1の実施形態に係るクラッチレス式の可変容量型圧縮機の構造を示す縦断面図であり、図2は本発明の実施形態に係る可変容量圧縮機の要部を示す縦断面である。
図3は容量制御弁が閉じたときの吸入絞り弁の動作と潤滑油の流れを示す要部の縦断面図であり、図4は容量制御弁が開いたときの吸入絞り弁の動作と潤滑油の流れを示す要部の縦断面図である。
説明の便宜上、図1において圧縮機の左側を前方とし、右側を後方とする。
(First embodiment)
Hereinafter, a compressor according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a clutchless variable displacement compressor according to the first embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal section showing the main part of the variable displacement compressor according to the embodiment of the present invention. Surface.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the main part showing the operation of the suction throttle valve and the flow of lubricating oil when the capacity control valve is closed, and FIG. 4 is the operation and lubrication of the suction throttle valve when the capacity control valve is opened. It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part which shows the flow of oil.
For convenience of explanation, the left side of the compressor in FIG.
図1に示すように、シリンダブロック11の一方の前端部にフロントハウジング12が接合され、他方の後端部にリヤハウジング13が接合されている。
シリンダブロック11及びフロントハウジング12により区画形成される空間部はクランク室14を構成する。
As shown in FIG. 1, a
A space defined by the
クランク室14を貫通する回転軸15がシリンダブロック11及びフロントハウジング12に回転自在に支持されている。
回転軸15の前端は、突出端としてフロントハウジング12の外側へ突出されており、この突出端は車両のエンジンやモータ等の駆動源(図示せず)から回転力の伝達を受ける機構(図示せず)と連結されている。
この実施形態では、エンジンの動力が常に回転軸15に伝達される構成を採用しており、圧縮機としてはクラッチレス式である。
クランク室14内における回転軸15には、回転支持体16が固定されるとともに回転支持体16に係合される斜板17が備えられている。
A rotating
The front end of the rotating
In this embodiment, a configuration in which engine power is always transmitted to the rotating
A rotating
斜板17は、斜板17の中心部に形成された貫通孔18に回転軸15が貫通した状態にあり、斜板17に突出して形成されたガイドピン19が回転支持体16に形成されたガイド孔20にスライド可能に嵌入されている。
斜板17は、ガイド孔20に対するガイドピン19の嵌入の関係に基づき、回転軸15と一体的に回転する。
また、斜板17は、ガイド孔20に対するガイドピン19のスライドにより、回転軸15の軸方向にスライド可能であるほか傾動可能に回転軸15に支持されている。
なお、フロントハウジング12内の前部内壁にスラストベアリング21が備えられており、回転支持体16はスラストベアリング21を介してフロントハウジング12に対して摺動自在である。
The swash plate 17 has a
The swash plate 17 rotates integrally with the
The swash plate 17 is supported by the
A thrust bearing 21 is provided on the front inner wall of the
シリンダブロック11には、回転軸15の周りに形成された複数のシリンダボア22が配列されており、個々のシリンダボア22にはピストン23が摺動可能に収容されている。
各ピストン23の前端はシュー24を介して斜板17の外周と係合されており、斜板17が回転軸15とともに回転すると、各ピストン23はシュー24を介してシリンダボア22内の軸芯方向へ往復移動する。
A plurality of
The front end of each
さらに、シリンダブロック11の外周上部には、フランジ部材34が接合されており、フランジ部材34とシリンダブロック11により潤滑油が貯留される貯油室35が形成される。
貯油室35は、吐出圧の冷媒ガスに含まれるミスト状の潤滑油が図示しないオイルセパレータにより分離された潤滑油を貯留する。
オイルセパレータは、次に説明する吐出室27と外部冷媒回路(図示せず)の間の結ぶ冷媒ガスの通路(図示せず)に設置されている。
貯油室35は後述する吸入絞り弁40より上方に配置されている。
Further, a
The
The oil separator is installed in a refrigerant gas passage (not shown) connecting between a
The
リヤハウジング13の中央部には、弁形成機構25に面して吸入室26が区画形成され、吸入室26の外周側には吸入室26を取り囲むように吐出室27が形成されている。
図1及び図2に示すように、リヤハウジング13に形成された隔壁13aが両室26、27を隔てるようにしている。
シリンダブロック11とリヤハウジング13には、クランク室14と吐出室27とを連通する連通路28が形成されている。
連通路28の途中に電磁弁からなる容量制御弁29が配置されている。
シリンダブロック11には、クランク室14と吸入室26を常時連通する抽気通路30が形成されている。
A
As shown in FIGS. 1 and 2, a
In the
A
The
リヤハウジング13には、外部に露出する吸入ポート31が形成されており、吸入ポート31と吸入室26が吸入通路32により連通されている。
吸入ポート31は図示しない外部冷媒回路と接続される。
この吸入通路32の途中には吸入通路32の開度を調節する吸入絞り弁40が配置されている。
ここでは、説明の便宜上、吸入通路32における吸入絞り弁40の上流側を上流側吸入通路32aとし、下流側を下流側吸入通路32bとする。
A
The
A
Here, for convenience of explanation, the upstream side of the
吸入絞り弁40は、図2に示すように、樹脂製材料により形成された無底の筒状部材である弁ハウジング41を有する。
弁ハウジング41は、弁ハウジング41の上部を構成するハウジング上部42と、下部を構成するハウジング下部43を有する。
ハウジング上部42には吸入側弁体50が収容され、ハウジング下部43には制御用弁体55が収容されている。
この実施形態では、説明の便宜上、図1〜図4において、ハウジング上部42側を吸入絞り弁40における上方とし、ハウジング下部43側を下方とする。
As shown in FIG. 2, the
The
A
In this embodiment, for convenience of explanation, in FIGS. 1 to 4, the housing
ハウジング上部42の内径はハウジング下部43の内径よりも大きく設定されている。
ハウジング上部42の側面には、下流側吸入通路32bと連通する開口部44が形成されている。
弁ハウジング41の外周は吸入通路32の壁面とほぼ一致するように形成されており、ハウジング上部42の開口部44は、吸入室26を臨む吸入通路32に対向する。
ハウジング上部42の内部には吸入側弁体50が収容され、吸入側弁体50はハウジング上部42の内径に対応する外径を有し、ハウジング上部42内において上下に往復移動可能である。
吸入側弁体50は、最大流量時に最下位置に案内され、最小流量時に最上位置へ案内される弁体である。
吸入側弁体50は、弁本体51と、ハウジング上部42内において最上位置に位置するときに開口部44の全体を遮蔽する環状の側壁52を有する。
The inner diameter of the
An
The outer periphery of the
A suction
The suction
The suction
上方を臨むハウジング上部42の開口端には、ハウジング上部42の内径に対応する筒状キャップ53が挿入されている。
上方を臨む筒状キャップ53の開口端はフランジ状に形成され、ハウジング上部42の開口端に係止される。
ハウジング上部42内に挿入された筒状キャップ53の下端部は吸入側弁体50の最上位置を規定する。
ハウジング上部42とハウジング下部43の間には、弁ハウジング41の内径側から弁ハウジング41内の中心側へ向けて延設される環状突部45が形成されており、環状突部45は吸入側弁体50の最下位置を規定する。
A
The opening end of the
The lower end portion of the
An
ハウジング下部43の内部には制御用弁体55が往復移動可能に収容されており、制御用弁体55はハウジング下部43の内径に対応する外径を有する。
制御用弁体55の最上位置は環状突部45により規定される。
制御用弁体55と吸入側弁体50との間のダンパー室58には、コイルばね54が介在されており、コイルばね54は両者50、55を常に引き離す方向への付勢力を有する。
A
The uppermost position of the
A
制御用弁体55は、クランク室14と吐出室27が連通路28を通じて連通されるとき(容量制御弁29が開くとき)、最上位置に案内される弁体である。
制御用弁体55は、最上位置へ移動されたときに吸入側弁体50を最上位置へ移動させる。
The
The
制御用弁体55が最上位置に移動されたとき、コイルばね54は吸入側弁体50に対する上向きの付勢力を増大させる。
なお、ダンパー室58は、図1及び図2に示す連絡通路59を介して吸入室26と連通している。
When the
The
ところで、ハウジング下部43の開口端には、制御用弁体55の径よりも拡径された被嵌合部としての拡径端部46が形成されている。
拡径端部46は弁座60を保持する部位である。
弁座60は中央に通孔62を有しており、通孔62はリヤハウジング13において連通路28より分岐された分岐路33と連通する。
弁座60の上面は制御用弁体55の最下位置を規定する。
By the way, the opening end of the housing
The enlarged
The
The upper surface of the
ハウジング下部43には、拡径端部46からやや離れた上の位置にリブ49が設けられ、リブ49と拡径端部46の間にはOリング65が装着されている。
Oリング65は、吸入絞り弁40の外側においてクランク圧Pcの冷媒ガスが吸入側へ漏れないようにするために設けられている。
制御用弁体55は、リヤハウジング13において連通路28より分岐された分岐路33からのクランク室14のクランク圧Pcを受けてハウジング下部43内を往復移動する。
The housing
The O-
The
ところで、吸入絞り弁40の上流側吸入通路32aと、シリンダブロック11の貯油室35との間には、潤滑油通路37が形成されている。
潤滑油通路37は、シリンダブロック11において貯油室35の底側と連通するシリンダブロック側通孔11aと、リヤハウジング13において吸入絞り弁40の上流側の吸入通路32と連通するリヤハウジング側通孔13bと、弁形成機構25における絞り通孔38から構成されている。
潤滑油通路37は、貯油室35における潤滑油を、吸入絞り弁40の上流側の吸入通路32へ供給する通路である。
なお、シリンダブロック側通孔11aの貯油室35側の入口にはフィルタ部材36が設けられている。
フィルタ部材36は、貯油室35に貯留された潤滑油を潤滑油通路37へ通す前に、潤滑油に含まれる塵埃等の異物を分離するための部材である。
この実施形態の弁形成機構25は、弁板25a、吸入弁形成板25b、吐出弁形成板25c、リテーナ形成板25dにより構成されている。
Incidentally, a lubricating
The lubricating
The lubricating
A
The
The
この実施形態では、弁形成機構25に設けた絞り通孔38の径がシリンダブロック側通孔11a及びリヤハウジング側通孔13bの径よりも小径に設定されており、吸入絞り弁40の上流側吸入通路32aへ供給される潤滑油は絞りを受ける。
このため、絞り通孔38が潤滑油通路37における絞りの機能を果たすが、潤滑油通路37に絞り通孔38を設けず同径の潤滑油通路とすることを妨げるものではない。
また、絞り通孔38は、貯油室35に潤滑油が貯留されない場合に、潤滑油通路37を通じた貯油室35から吸入通路32への吐出圧の冷媒ガスの通り抜けを規制する機能も有する。
In this embodiment, the diameter of the throttle through
For this reason, the throttle through
The
次に、本発明の実施形態に係る圧縮機の動作について説明する。
回転軸15の回転運動に伴うピストン23の往復運動に基づき、吸入室26の冷媒ガスは弁形成機構25の吸入ポートから吸入弁の開弁によりシリンダボア22内へ導かれ、シリンダボア22内の冷媒ガスは圧縮され、吐出弁を開弁させて吐出室27へ吐出される。
吐出室27へ吐出された高圧の冷媒ガスの大部分は図示しない外部冷媒回路へ導かれる。
Next, the operation of the compressor according to the embodiment of the present invention will be described.
Based on the reciprocating motion of the
Most of the high-pressure refrigerant gas discharged to the
容量制御弁29の開度が変更されることにより、連通路28を通じた吐出室27からクランク室14への冷媒ガスの導入量と、抽気通路30を通じたクランク室14から吸入室26への冷媒ガスの導出量とのバランスが制御される。
クランク室14への冷媒ガスの導入量とクランク室14からの冷媒ガスの導出量のバランスが制御されることにより、クランク室14のクランク圧Pcが決定される。
容量制御弁29の開度が変更してクランク室14のクランク圧Pcが変わると、ピストン23を介したクランク室14内とシリンダボア22内の差圧が変更され、斜板17の傾斜角度が変動する。
斜板17の傾斜角度が変動することによりピストン23のストロークが変更され、ピストン23のストロークの変更に応じて圧縮機の吐出容量が変化する。
By changing the opening degree of the
By controlling the balance between the amount of refrigerant gas introduced into the
When the opening of the
The stroke of the
例えば、クランク圧Pcが下げられると、回転軸15の軸芯方向と直角な面に対する斜板17の傾斜角度が増加して、ピストン23のストロークが大きくなる。
ピストン23のストロークが大きくなることにより圧縮機の吐出容量は増大する。
逆に、クランク圧Pcが上げられると、斜板17の傾斜角度が減少してピストン23のストロークは小さくなり、吐出容量は減少する。
For example, when the crank pressure Pc is lowered, the inclination angle of the swash plate 17 with respect to a plane perpendicular to the axial direction of the
As the stroke of the
Conversely, when the crank pressure Pc is increased, the inclination angle of the swash plate 17 decreases, the stroke of the
圧縮機の運転時において、吐出室27から吐出される冷媒ガスにはミスト状の潤滑油が含まれている。
圧縮機が備えるオイルセパレータは、吐出圧の冷媒ガスから潤滑油を分離する。
分離された潤滑油はオイルセパレータから貯油室35に導かれ、図3及び図4に示すように貯油室35において貯留される(図3及び図4において潤滑油を符号「L」にて示す)。
貯油室35に貯留される潤滑油Lは、潤滑油通路37を通じて上流側吸入通路32aへ導かれる。
During the operation of the compressor, the refrigerant gas discharged from the
The oil separator included in the compressor separates the lubricating oil from the refrigerant gas at the discharge pressure.
The separated lubricating oil is guided from the oil separator to the
The lubricating oil L stored in the
ところで、圧縮機の吐出容量は、容量制御弁29の開度に対応する斜板17の傾斜角度により決定されるが、吸入絞り弁40は、容量制御弁29の開閉動作に追従して動作される。
例えば、容量制御弁29が閉じた状態から開く状態へ至る過程では、斜板17の傾斜角度は徐々に小さくなり最小容量運転(OFF運転)となる。
吸入絞り弁40はこの過程に追従して作動し、制御用弁体55が最上位置へ向けて移動し、制御用弁体55は吸入側弁体50を閉じる方向にコイルばね54を介して付勢する。
Incidentally, the discharge capacity of the compressor is determined by the inclination angle of the swash plate 17 corresponding to the opening degree of the
For example, in the process from the closed state to the open state of the
The
さらに、吸入側弁体50を臨む吸入通路32とダンパー室58との差圧が小さくなることから、吸入側弁体50は吸入通路32を閉じるように移動され、最終的に吸入通路32は吸入側弁体50により閉じられる。
吸入冷媒の流量に応じて吸入側弁体50の側壁52が開口部44を開閉することにより、吸入通路32と吸入室26の間に可変絞りが設けられたことと実質的に同じ状態となり、圧力変動による吸入弁の自励振動が防止される。
Further, since the differential pressure between the
The
図3に示すように、吸入側弁体50が開口部44を閉じた状態では、潤滑油通路37を通じて上流側吸入通路32aへ導かれた潤滑油Lは、吸入側弁体50の上流側吸入通路32aにおいて貯留される。
このため、貯油室35から導入された潤滑油Lの殆どは、吸入側弁体50の上流側において留まり、潤滑油Lが吸入室26へ導かれない状態となり、クランク室14内に潤滑油Lが過度に貯留されることがない。
As shown in FIG. 3, in the state where the suction
For this reason, most of the lubricating oil L introduced from the
次に、容量制御弁29が開いた状態から閉じる過程では、斜板17の傾斜角度は徐々に大きくなり最大容量運転となる。
この過程では、制御用弁体55が最上位置から最下位置へ向い移動し、吸入側弁体50に対するコイルばね54の付勢力は作用しなくなる。
最大容量運転時に吸入側弁体50が吸入通路32を閉じている場合であっても、冷媒ガスが吸入室26からシリンダボア22内へ最大容量で吸入される結果、吸入側弁体50を臨む吸入通路32とダンパー室58との差圧が大きくなる。
このため、吸入側弁体50は吸入通路32を開弁するように下方へ向けて移動する。
Next, in the process of closing the
In this process, the
Even when the suction
For this reason, the suction
吸入側弁体50が開口部44を開いた状態では、潤滑油通路37を通じて上流側吸入通路32aへ導かれた潤滑油Lは、図4に示すように、吸入側弁体50の上流側から開口部44を通過する。
このため、貯油室35から導入された潤滑油Lの殆どは、吸入室26を通じてクランク室14へ導かれる。
In a state where the suction
Therefore, most of the lubricating oil L introduced from the
第1の実施形態に係る圧縮機によれば以下の効果を奏する。
(1)吸入絞り弁40が吸入通路32を開くとき、貯油室35の潤滑油Lは潤滑油通路37、吸入通路32及び吸入絞り弁40を通じて吸入室26へ導入されるが、吸入絞り弁40が吸入通路32を閉じるとき、潤滑油通路37を通じて上流側吸入通路32aへ導かれる潤滑油Lは、上流側吸入通路32aにおいて貯留される。このため、吸入絞り弁40が吸入通路を閉じる場合に、分離された潤滑油Lがクランク室14へ過度に供給されることがない。
The compressor according to the first embodiment has the following effects.
(1) When the
(2)圧縮機の停止後には、潤滑油が吸入絞り弁40の上流側吸入通路32aに貯留されるから、停止後の圧縮機においてクランク室14内に潤滑油が過度に貯留されることがなく、圧縮機を再び起動する場合に、斜板17等の回転要素による潤滑油の攪拌やオイル圧縮が抑制される。このため、潤滑油攪拌の温度上昇に伴う圧縮機の耐久性低下や性能低下を抑制することができる。
(3)分離された潤滑油を潤滑油通路37を通じて吸入通路32へ戻すことにより、潤滑油の温度低下を促すことができ、これにより圧縮機の耐久性が向上する。
(4)吸入絞り弁40の上流側吸入通路32aに潤滑油を供給することにより、吸入側弁体50と弁ハウジング41内周面とのクリアランスに潤滑油が入り込むから、吸入絞り弁40におけるオイルシールが実現できる。吸入絞り弁40はクランク室圧と吸入圧との差圧により作動しているが、オイルシールによりクランク室14と吸入室26との間の漏れを低減でき、制御性と性能の向上を図ることができる。
(5)圧縮機が可変容量型の場合、クランク室14に過度の潤滑油が貯留されていると、せん断熱による温度上昇のみならず、最大容量側へ容量復帰させる際に潤滑油が斜板17の抵抗となり、斜板17の復帰が遅れる。潤滑油をクランク室14に過度に貯留されることを防止することにより、この斜板17の復帰遅れを無くすことができる。
(2) Since the lubricating oil is stored in the
(3) By returning the separated lubricating oil to the
(4) Since lubricating oil enters the clearance between the suction
(5) When the compressor is of a variable capacity type, if excessive lubricating oil is stored in the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る圧縮機について図5〜図8に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、潤滑油通路に開閉弁を設けた点で第1の実施形態と異なる。
この実施形態では、第1の実施形態と共通又は類似する要素については第1の実施形態の説明を援用し、共通又は類似する要素は共通の符号を使用する。
(Second Embodiment)
Next, the compressor which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated based on FIGS.
The compressor of this embodiment is different from that of the first embodiment in that an opening / closing valve is provided in the lubricating oil passage.
In this embodiment, the description of the first embodiment is used for elements that are common or similar to those in the first embodiment, and common or similar elements are denoted by common reference numerals.
図5に示すように、吸入絞り弁40の上流側吸入通路32aと、シリンダブロック11の貯油室72との間には、潤滑油通路71が形成されている。
潤滑油通路71は、シリンダブロック11において貯油室72の底側と連通するシリンダブロック側通孔11aと、リヤハウジング13において吸入絞り弁40の上流側の吸入通路32と連通するリヤハウジング側通孔13bと、弁形成機構73おける貫通孔A、C、D、Eから構成されている。
この実施形態では、シリンダブロック側通孔11aは貯油室72とフィルタ部材を介さずに連通されている。
この実施形態の弁形成機構73は、弁板73a、吸入弁形成板73b、吐出弁形成板73c、リテーナ形成板73d、ガスケット73eにより構成されている。
ガスケット73eはシリンダブロック11と吸入弁形成板73bの間に介在されている。
As shown in FIG. 5, a lubricating
The lubricating
In this embodiment, the cylinder block side through
The
The
この実施形態の弁形成機構73では、図6に示すように弁板73a、吐出弁形成板73c、リテーナ形成板73d、ガスケット73eにシリンダブロック側通孔11a及びリヤハウジング側通孔13bの径と同径の貫通孔A、C、D、Eが夫々形成されている。
吸入弁形成板73bには、図6及び図7に示すように開閉弁としてのリード弁74が形成されている。
リード弁74は、撓まない状態(図6において実線で示す状態)でガスケット73eの貫通孔Eを概ね閉じる弁となっている。
リード弁74は撓まない状態でガスケット73eの貫通孔Eを概ね閉じるが、リード弁74は、リード弁74が撓まない状態でも貫通孔Eから潤滑油を僅かに通すことができる条件に設定されている。
In the
As shown in FIGS. 6 and 7, a
The
The
一方、弁板73aは、リード弁74の撓み対応する切り欠きKが形成されている。
リード弁74は貫通孔Eに対して最大開度となるとき(図6において2点鎖線で示す状態)、弁板73aの貫通孔Aを概ね閉じる弁でもある。
リード弁74が弁板73aの貫通孔Aを概ね閉じるとき、貫通孔Aは潤滑油を僅かに通すことができる条件に設定されている。
リード弁74は、貯油室72の圧力と上流側吸入通路32aの内圧との差圧に応じて撓む弁である。
この実施形態では、撓まない状態のリード弁74がガスケット73eの貫通孔Eを概ね閉じるため、ガスケット73eの貫通孔Eは潤滑油通路71における第1弁孔に相当する。
また、弁板73aの貫通孔Aは潤滑油通路71における第2弁孔に相当する。
On the other hand, the
The
When the
The
In this embodiment, since the
Further, the through hole A of the
この実施形態では、貯油室72の圧力と上流側吸入通路32aの内圧との差圧が小さいときに、リード弁74は撓まないため第1弁孔である貫通孔Eを概ね閉じる。
このとき、潤滑油通路71を通る潤滑油の流量は抑制される。
貯油室72の圧力と上流側吸入通路32aの内圧との差圧が上昇すると、リード弁74が貫通孔Eを開くので、潤滑油の流量は増大する。
しかし、さらに差圧が大きくなるとリード弁74が最大に撓み、最大に撓む状態のリード弁74は第2弁孔である貫通孔Aを概ね閉じる。
このため、潤滑油通路71を通る潤滑油の流量は抑制される。
図8は、貫通孔Eに対するリード弁74の開度と潤滑油通路71の通過面積との関係を示すグラフである。
In this embodiment, when the differential pressure between the pressure in the
At this time, the flow rate of the lubricating oil passing through the lubricating
When the differential pressure between the pressure in the
However, when the differential pressure is further increased, the
For this reason, the flow rate of the lubricating oil passing through the lubricating
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the opening of the
また、リード弁74を潤滑油通路71に設けたことにより、貯油室72に潤滑油が貯留されない場合に、潤滑油通路71を通じた貯油室72から吸入通路32への吐出圧の冷媒ガスの通り抜け(ガスパス現象)を絞り通路を用いる場合よりも確実に規制する。
圧縮機の高負荷低速運転時のように、冷媒流量が低流量で潤滑油分離能力が低いにも関わらず、高負荷により吐出圧が高圧となり、貯油室72内の圧力と上流側吸入通路32aの圧力との圧力差が大きく、潤滑油通路71を通る潤滑油の流量が大きくなるような状態であっても、リード弁74が貫通孔A概ね閉じて潤滑油の流量を抑制することができ、ガスパスを防止することができる。
さらに言うと、リード弁74が潤滑油の流量を制御し、絞ることができるため、潤滑油通路71に径の小さい絞り通路を設ける必要がなく、これにより、異物が詰まるおそれも殆どないことから従来必要としたフィルタ部材が不要となる。
Further, since the
Although the refrigerant flow rate is low and the lubricating oil separation capability is low as in the high load low speed operation of the compressor, the discharge pressure becomes high due to the high load, and the pressure in the
Furthermore, since the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る圧縮機について図9に基づき説明する。
第3の実施形態に係る圧縮機は、吐出容量が一定の固定容量圧縮機である。
図9に示す圧縮機は複数のシリンダボア82を有するシリンダブロック81を備えている。
シリンダブロック81の前端には、フロントハウジング83が接合され、シリンダブロック81の後端にはリヤハウジング84が接合されている。
リヤハウジング84とシリンダブロック81の間には、弁形成機構98を構成する弁板98a、吸入弁形成板98b、吐出弁形成板98c、リテーナ形成板98dが介在されている。
(Third embodiment)
Next, a compressor according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
The compressor according to the third embodiment is a fixed capacity compressor having a constant discharge capacity.
The compressor shown in FIG. 9 includes a
A
Between the
シリンダブロック81の中央部には回転軸87が回転自在に軸支されている。
シリンダブロック81におけるシリンダボア82には片頭型のピストン85が往復動可能に収容されている。
シリンダブロック81内にはクランク室86が形成され、クランク室86には回転軸87と一体回転する斜板93が収容されている。
ピストン85はシュー88を介して斜板93の外周部に係留され、斜板93はシュー88に対して摺動する。
A
A single-headed
A
The
リヤハウジング84の内周部には吸入室89が区画形成され、吸入室89の外周に吐出室90が形成されている。
この実施形態では、吸入室89と連通する吸入通路91がリヤハウジング84に形成されており、吸入通路91の途中に吸入絞り弁92が設けられている。
吸入絞り弁92は、吸入絞り弁92の上流側である上流側吸入通路91aと吸入室89との差圧に応じて開閉される弁体94を有している。
吸入絞り弁92の上流側である下流側吸入通路91bは吸入室89に連通する。
シリンダブロック81の外周には貯油室95が備えられており、貯油室95はオイルセパレータ(図示せず)により分離された吐出圧の冷媒ガスに含まれる潤滑油を貯留する。
A
In this embodiment, a
The
A
An
貯油室95と上流側吸入通路91aを連通する潤滑油通路97が形成されている。
潤滑油通路97は、シリンダブロック81において貯油室35の底側と連通するシリンダブロック側通孔81aと、リヤハウジング84において吸入絞り弁92の上流側の吸入通路91と連通するリヤハウジング側通孔84aと、弁形成機構98における絞り通孔99から構成されている。
潤滑油通路97は、貯油室95における潤滑油を、吸入絞り弁92の上流側の吸入通路91(上流側吸入通路91a)へ供給する通路である。
この実施形態の弁形成機構98は、弁板98a、吸入弁形成板98b、吐出弁形成板98c、リテーナ形成板98dにより構成されている。
弁形成機構98に設けた絞り通孔99の径がシリンダブロック側通孔81a及びリヤハウジング側通孔84aの径よりも小径に設定されている。
A lubricating
The lubricating
The lubricating
The
The diameter of the
この実施形態では、圧縮機が固定容量圧縮機であっても、吸入絞り弁92の弁体94の閉弁により吸入通路91が遮断されるとき、吸入通路91を通じた吸入室89への冷媒ガスの供給が遮断される。
潤滑油通路97を通じて上流側吸入通路91aに供給される潤滑油は、上流側吸入通路91aにおいて貯留される。この場合、分離された潤滑油が低圧領域である吸入室89やクランク室86へ過度に供給されることがない。
In this embodiment, even if the compressor is a fixed capacity compressor, when the
The lubricating oil supplied to the
本発明は、上記の第1〜第3の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention.
上記の第1〜第3の実施形態では、吸入絞り弁として、コイルばねを介して吸入側弁体と制御用弁体が接続された弁としたが、例えば、コイルばねに代えて連結部材により吸入側弁体と制御用弁体を連結してもよく、吸入絞り弁はクランク室と吸入圧の差圧により弁体が移動する吸入絞り弁であればよい。 In the first to third embodiments, the suction throttle valve is a valve in which the suction side valve body and the control valve body are connected via a coil spring. For example, instead of the coil spring, a connection member is used. The suction side valve body and the control valve body may be connected, and the suction throttle valve may be any suction throttle valve in which the valve body moves due to the differential pressure between the crank chamber and the suction pressure.
上記の第1〜第3の実施形態では、吸入絞り弁は吸入圧力とクランク室圧力との差圧に基づいて吸入通路の開度を調整する吸入絞り弁としたが、例えば、上流側給通路と吸入室との差圧に基づいて吸入通路を開閉する吸入絞り弁とでてもよい。 In the above first to third embodiments, the suction throttle valve is a suction throttle valve that adjusts the opening of the suction passage based on the differential pressure between the suction pressure and the crank chamber pressure. And a suction throttle valve that opens and closes the suction passage based on the differential pressure between the suction chamber and the suction chamber.
上記の第2の実施形態では、リード弁74が第1弁孔であるガスケット73eの貫通孔Eを閉弁するとき、貫通孔Eから潤滑油が僅かに通過するとしたが、リード弁74が貫通孔Eを閉じるとき、貫通孔Eにおける潤滑油の流通を完全に遮断するようにしてもよい。
また、第2の実施形態では、リード弁74を吸入弁形成板73bに形成するようにしたが、吐出弁形成板73cにリード弁を設けることも可能である。
また、弁板73aに形成する切り欠きKは断面コ字状の切り欠きとしたが、切り欠きの断面形態は、リード弁74の開度設定に応じて自由に変更できる。
In the second embodiment described above, when the
In the second embodiment, the
Further, the notch K formed in the
11、81 シリンダブロック
11a、81a シリンダブロック側通孔
13、84 リヤハウジング
13a、84a リヤハウジング側通孔
15、87 回転軸
17、93 斜板
23、85 ピストン
25、73、98 弁形成機構
26、89 吸入室
29 容量制御弁
31 吸入ポート
32、91 吸入通路
32a、92a 上流側吸入通路
33 分岐路
34 フランジ部材
35、72、95 貯油室
36 フィルタ部材
37、71、97 潤滑油通路
38、99 絞り通孔
40、92 吸入絞り弁
41 弁ハウジング
44 開口部
50 吸入側弁体
73e ガスケット
74 リード弁
A、C、D、E 貫通孔
K 切り欠き
L 潤滑油
11, 81
Claims (6)
前記圧縮機はさらに、
前記吸入ポートと前記吸入室を連通する吸入通路と、
弁体に作用する差圧に基づいて前記吸入通路の開度を調整する吸入絞り弁と、
前記貯油室の潤滑油を前記吸入通路における前記吸入絞り弁の上流側に通す潤滑油通路とを備えていることを特徴とする圧縮機。 A suction chamber into which a refrigerant gas is sucked through a suction port connected to an external refrigerant circuit, a discharge chamber from which the refrigerant gas is discharged by being connected to the external refrigerant circuit, and a discharge chamber are discharged from the discharge chamber. the lubricating oil separated from refrigerant gas under a discharge pressure to a compressor having a lubricant storage chamber for storing,
The compressor further includes
A suction passage communicating the suction port and the suction chamber;
A suction throttle valve for adjusting an opening degree of the suction passage based on a differential pressure acting on the valve body,
Compressor characterized by comprising a lubricating oil passage through which lubricating oil in the oil storage chamber upstream of the suction throttle valve in the suction passage.
弁体に作用する差圧に基づいて前記吸入ポートと前記吸入室とを連通する吸入通路に設けた吸入絞り弁を開閉し、
分離された前記潤滑油を前記吸入通路における前記吸入絞り弁の上流側へ通し、
前記吸入絞り弁の開弁により前記潤滑油を前記吸入絞り弁を通じて前記吸入室へ供給させ、
前記吸入絞り弁の閉弁により前記吸入室への前記潤滑油の供給を抑制することを特徴とする圧縮機の作動方法。 A suction chamber into which a refrigerant gas is sucked through a suction port connected to an external refrigerant circuit, a discharge chamber from which the refrigerant gas is discharged by being connected to the external refrigerant circuit, and a discharge chamber are discharged from the discharge chamber. An operating method of a compressor having an oil storage chamber for storing lubricating oil separated from refrigerant gas at a discharge pressure,
Opening and closing a suction throttle valve provided in a suction passage communicating the suction port and the suction chamber based on a differential pressure acting on the valve body;
Passing the separated lubricating oil upstream of the suction throttle valve in the suction passage;
Supplying the lubricating oil to the suction chamber through the suction throttle valve by opening the suction throttle valve;
A method of operating a compressor, wherein the supply of the lubricating oil to the suction chamber is suppressed by closing the suction throttle valve.
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